Ситуационные задачи 1000 (стр. 22 )

470.  Протеолитические ферменты и дезоксирибонуклеазы используют для лечения гнойных ран. На чем основано их применение?

Для ответа вспомните:

1. Какие реакции катализируют эти ферменты?

2. Как изменится вязкость гнойного содержимого, если она зависит от концентрации макромолекул в его составе?

3. Можно ли в этих целях использовать пепсин, коллагеназу и гиалуронидазу?

Ответ:Протеолитические ферменты и дезоксирибонуклеазы действуют на денатурированные белки, расщепляют их, тем самым очищают раны.

471.  Фермент триглицеринлипаза в жировой ткани может находиться в двух формах с различной активностью: в виде простого белка и фосфопротеина.

1. Объясните, каким путем одна форма фермента переходит в другую?

2. Почему этот переход сопровождается изменением активности фермента?

Ответ: а – оксидоредуктазы; б – лиазы; в – гидролазы; г – трансферазы.

472.  15.Оптимальными условиями действия амилазы – фермента, расщепляющего крахмал, являются рН=6,8; температура 37ºС.

1. Как изменится активность фермента при изменении условий реакции?

2. Укажите причину изменений.

а) рН инкубационной среды =5;

б) температура инкубации 70ºС;

в) при добавлении в инкубационную среду СuS04;

г) при увеличении концентрации крахмала в присутствии СuS04 в инкубационной среде.

Ответ: 1 – аллостерический; 2- химическая модификация; 3 – ограниченный протеолиз; 4 – белок-белок взаимодействие.

473.  В среде находится аллостерический фермент и его ингибитор. В результате специфической обработки (не влияющей на третичную структуру) фермент диссоциирует на субъединицы. Изменится ли при этом его активность? Если да, то как?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что представляет собой третичная и четвертичная структуры белка?

2. Что такое аллостерический фермент?

3. Что такое аллостерический ингибитор?

Ответ:После диссоциации каталитические субъединицы высвобождаются из-под влияния ингибитора, активность возрастает.

474.  Сравните специфичность действия двух групп пептидаз – пищеварительного тракта и свертывающей системы крови. В каком случае специфичность выше?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое пептидазы, к какому классу они относятся?

2. Что такое специфичность фермента?

Ответ:Пептидазы свертывающей системы крови действуют лишь на 1-2 строго определенных белка. Пищеварительные пептидазы действуют на любые белки, содержащие определенные пептидные связи. Таким образом, специфичность пептидаз свертывающей системы крови выше.

475.  При некоторых заболеваниях рекомендуется применять ингибиторы пептидаз. Почему при пониженной свертываемости крови это не рекомендуется?

Для ответа вспомните:

1. Что такое пептидазы?

2. Что такое ингибиторы?

Ответ:Ингибиторы пептидаз не применяют при понижении свертываемости крови, так как при этом ингибируются ферменты, участвующие в свертывании крови, и это приводит к увеличению кровоточивости.

476.  Раствор, содержащий высокомолекулярные вещества различной природы (полисахариды, белки, нуклеиновые кислоты), проявляет каталитическую активность по отношению к какой-либо определенной реакции. Природа катализатора неизвестна. Установлено, что он обладает следующими свойствами: а) снижает энергию активации; б) ускоряет прямую и обратную реакции; в) обладает высокой специфичностью; г) ускоряет момент достижения равновесия, не сдвигая его; д) прекращает каталитическое действие после добавления в раствор вещества, разрушающего пептидные связи. Какие из свойств служат прямым доказательством белковой природы катализатора?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое фермент?

2. Чем отличаются действия органических и неорганических катализаторов?

Ответ: в, д.

477.  Зерна в свежесобранных початках кукурузы сладкие из-за большого содержания в них глюкозы. Чем дальше от момента сбора, тем менее сладкими становится зерна в связи с превращением глюкозы в крахмал. Для сохранения сладкого вкуса початки сразу же после сбора помещают на несколько минут в кипящую воду и потом охлаждают. Как объяснить смысл такой обработки?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Что такое фермент?

2. Как зависит активность ферментов от температуры?

Ответ: При тепловой обработке инактивируется фермент, превращающий глюкозу в крахмал.

478.  Чем можно объяснить, что АТФ и цАМФ не конкурируют между собой за центры связывания в протеинкиназе, так что с регуляторными субъединицами связывается только цАМФ, а с каталитическими – только АТФ?

Для ответа:

1. Вспомните и напишите формулы АТФ и цАМФ, какая из них имеет отрицательный заряд?

2. Вспомните строение протеинкиназы, чем отличаются регуляторные субъединицы от каталитических?

Ответ: Различия в заряде, связанном со свободной ОН-группой в фосфате. Общий заряд АТФ = - 3, цАМФ – 0, важна и конфигурация молекул, поэтому не происходит конкуренции за центры связывания.

479.  В таблице приведена скорость ферментативной реакции при разных концентрациях субстрата без ингибитора (О) и в присутствии двух ингибиторов (I1и I2).

[S], мМ	1	2	3	5	10	20	30
ν мкг/ мин	0	30	55	65	80	110	110	110
I1	15	28	38	55	80	110	110
I2	27,5	32,5	40	55	55	55	55

Определите, какой из ингибиторов является конкурентным, а какой – аллостерическим?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какие типы ингибирования вам известны?

2. Чем они отличаются друг от друга?

Ответ: Ингибитор1 – конкурентный, влияние ингибитора уменьшается с ростом концентрации субстрата.

Ингибитор2 – неконкурентный, субстрат не влияет на действие ингибитора.

480.  В сыворотке крови человека содержится ферменты кислые фосфатазы, которые гидролизуют биологические фосфоэфиры в слабокислой среде (рН 5,0). Источники этих ферментов в сыворотке – эритроциты, печень, почки, предстательная железа. С медицинской точки зрения особенно важно определение фермента простаты, что связано с его использованием для диагностики рака предстательной железы. Кислые фосфатазы из других тканей не ингибируются тартрат-ионами, а фермент из простаты – ингибируется. Как можно это использовать для разработки метода специфического определения активности кислой фосфатазы из предстательной железы в сыворотке крови?

Для ответа вспомните:

1. Какую реакцию катализируют кислые фосфатазы?

2. Что такое специфичность действия ферментов?

3. Что такое изоферменты, чем они отличаются друг от друга?

Ответ:Необходимо определить общую активность кислых фосфатаз в отсутствии и в присутствии тартрат-ионов. Затем определить разницу, она и будет определять активность фермента из простаты.

481.  Фермер использовал инсектицид хлорофос для обработки картофельного поля. У него появились признаки отравления: головная боль, тошнота, галлюцинации. Известно, что хлорофос является фосфорорганическим соединением, которое действует на ацетилхолинэстеразу. Почему он токсичен?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Как действуют фосфорорганические соединения на ацетилхолинэстеразу?

2. В каком участке фермента присоединяются фосфорорганические соединения?

Ответ:Хлорофос является необратимым ингибитором ацетилхолинэстеразы, выводит фермент из строя.

482.  Ферментами аденилатциклазной системы являются: аденилатциклаза, фосфодиэстераза, протеинкиназа, протеинфосфатаза.

К какому классу относятся выше названные ферменты?

Для ответа:

1. Вспомните классификацию ферментов.

2. Что лежит в основе классификации ферментов?

2. Какую реакцию катализирует каждый из названных ферментов?

Ответ:Аденилатциклаза – лиаза; фосфодиэстераза – гидролаза; протеинкиназа - трансфераза; протеинфосфатаза - гидролаза.

483.  В скелетные мышцы глюкоза проникает медленно, и её концентрация в них низкая – около 0,01 – 0,1 мМ. Почему для активации глюкозы в этих условиях предпочтительней фермент гексокиназа, а не глюкокиназа?

Для обоснования ответа вспомните:

1. Какую реакцию катализируют эти ферменты?

2. Что такое константа Михаэлиса?

3. В каких тканях работает глюкокиназа?

Ответ:Глюкокиназа работает в печени, гексокиназа - в мышцах. Они являются изоферментами с разным сродством к глюкозе. У гексокиназы оно выше, и поэтому она работает при низких концентрациях глюкозы.

484.  К препарату митохондрий печени крыс добавили НАД+. Активность каких ферментов цикла Кребса при этом увеличится?

Для обоснования ответа:

1. Напишите схему реакций цикла Кребса.

2. Какую функцию выполняет НАД+?

3. С какими ферментами цикла Кребса он работает?

Ответ:Изоцитратдегидрогеназа, 2-оксоглутаратдегидрогеназа, малатдегидрогеназа, так как они являются НАД+-зависимыми.

485.  К препарату митохондрий добавили пируват, меченный14С по метильной группе. Какое положение займет 14С в оксалоацетате после одного оборота цикла Кребса?

Для ответа:

1. Напишите реакции цикла Кребса.

2. Проследите положение метки в каждом метаболите.

Ответ:Метка находится в альфа-положении (2) оксалоацетата.

486.  В эксперименте с изолированными митохондриями определяли интенсивность работы цикла Кребса по накоплению НАДН. Изменится ли работа цикла Кребса, если прекратится отток из него восстановленных эквивалентов?

Для обоснования ответа вспомните:

1. В каких реакциях цикла Кребса образуется НАДН?

2. Какие ферменты катализируют эти реакции?

3. От чего зависит скорость работы цикла Кребса?

Ответ:Интенсивность работы цикла Кребса снизится, так как восстановленный НАД является ингибитором изоцитратдегидрогеназы - ключевого фермента цикла Кребса.

487.  Сколько АТФ образуется при полном окислении 5 молей пируватав присутствии ротенона и 2,4- динитрофенола?